Evaluación experimental de un módulo solar fotovoltaico híbrido con almacenamiento y recuperación de energía térmica con material de cambio de fase (PVT-PCM), en comparación con un sistema fotovoltaico (PV) tradicional

Abstract

Se plantea un estudio experimental en el que se busca evaluar el desempeño de la tecnología solar híbrida fotovoltaica, con almacenamiento y recuperación de energía térmica por medio de material de cambio de fase (PVT-PCM), con el fin de mejorar la eficiencia de un módulo solar fotovoltaico y aprovechar mejor la energía solar disponible mediante el aprovechamiento de energía térmica útil, teniendo en cuenta que un sistema con PCM presenta el potencial de mantener una temperatura de operación en el panel fotovoltaico más baja. La campaña experimental incluye pruebas simultáneas en un módulo solar híbrido con acumulación de energía térmica con PCM y otro equipo fotovoltaico tradicional sin acumulación de energía, el cual es utilizado como testigo para establecer una línea base de comparación. Se identifica que existen diferencias significativas en el desempeño de los módulos fotovoltaicos de construcción tradicional seleccionados para el estudio antes de la modificación PVT-PCM. La modificación a módulo híbrido PVT-PCM tiene un efecto de aumento en la eficiencia eléctrica con respecto al módulo PV testigo y logra disminuir la temperatura de operación de las celdas fotovoltaicas del módulo PVT-PCM con respecto al módulo PV tradicional testigo. Se evidencia la ventaja de recuperar energía térmica en forma de calor útil del módulo PVT-PCM y la inclusión del material de cambio de fase, que modifica la inercia térmica del sistema, aumentando la capacidad de captación de energía térmica durante periodos transitorios de disminución de radiación solar incidente por efectos de nubosidad y mal tiempo.